Установка класса мегасайенс Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП СКИФ) — источник синхротронного излучения поколения «4+» с энергией 3 ГэВ — предполагает наличие системы инжекции, благодаря которой частицы будут ускоряться до установленной техническим заданием энергии 200 МэВ. Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН разработали стенд одного из элементов инжектора, в котором будет происходить основное ускорение. 

Ученые определили основные требования к производству ускоряющих структур, чтобы достичь необходимого уровня ускорения. Полученные аналитические данные позволят создать инжектор, обеспечивающий заданные параметры пучка и стабильную работу источника синхротронного излучения ЦКП СКИФ.

Инжектор будущего Сибирского кольцевого источника фотонов представляет собой электронную высокочастотную пушку, систему группировки пучка и регулярные ускоряющие секции. Именно в этом последнем элементе инжекционной системы — ускоряющей структуре — и будет происходить основное ускорение до энергии 200 МэВ.

«Ускоряющая структура в инжекторе позволяет выйти на необходимую энергию — только после этого пучок частиц попадает в накопительное, а потом в синхротронное кольцо установки, в котором генерируется излучение, — рассказывает заведующий сектором научного отдела ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Алексей Евгеньевич Левичев. — Чтобы достичь требуемого параметра по энергии в проекте ЦКП СКИФ, мы предположили, что нам необходимо пять ускоряющих структур, каждая из которых даст около 40 МэВ».

Чтобы точно определить, какую энергию смогут набрать ускоряющие структуры, и какими для этого параметрами они должны обладать, специалисты ИЯФ СО РАН разработали стендовую установку, на которой и провели все необходимые измерения. Исследуемый элемент инжекционной системы представляет собой диафрагмированный волновод длиной три метра, внутри которого создается электромагнитное поле, пригодное для ускорения пучка.

 стенд и ускоряющая структура.jpg

   Измерительный стенд и ускоряющая структура в ИЯФ СО РАН

«Наш стенд был собран на основе структуры, которая осталась после разработки инжекционного комплекса ВЭПП-5 ИЯФ СО РАН, — рассказывает магистрант физико-технического факультета Новосибирского государственного университета (НГТУ НЭТИ), старший лаборант ИЯФ СО РАН Кристина Александровна Гришина. — Параметры "старой" версии ускоряющей структуры (ее фазовая скорость, коэффициент связи, групповая скорость и другие) последний раз измерялись очень давно. Мы взялись за измерение параметров, чтобы быть уверенными, что использование подобных структур в инжекционной системе ЦКП СКИФ даст необходимый уровень ускорения или понять, как необходимо их модифицировать».

Основные данные были получены при помощи созданного в ИЯФ СО РАН измерительного стенда. Он включает в себя шаговый двигатель для протягивания возмущающего тела, контроллер для управления шаговым двигателем, анализатор S-параметров, кабельную трассу.

«При формировании нужных параметров пучка у нас всегда может быть некоторый уход по энергии, то есть она может быть меньше или больше заданных параметров,  — добавляет Кристина Гришина. — В ходе работы мы установили, как на данный уход при формировании пучка влияет ошибка набега фазы, а создает эту ошибку разный радиус ячеек ускоряющей структуры. То есть из-за разного радиуса ячеек мы теряем в энергии пучка».

По словам Кристины Гришиной, сделать все ячейки (их около 400) одинаковыми невозможно. «Но мы можем корректировать радиус каждой ячейки при помощи подстройки частоты. Специальные площадки будут сжимать ячейку, деформируя ее геометрию, за счет чего будет меняться частота», — поясняет Кристина Гришина.

В результате проведенных измерений было показано, что ускоряющие структуры инжекционной системы смогут достичь уровня энергии, отвечающего параметрам проекта. «Теперь у нас есть данные, которые говорят о том, какую энергию реально мы сможем набрать, — рассказывает Алексей Левичев. — Сейчас проект ускоряющих структур отправлен на производство и уже изготавливается».

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

Фото Алексея Левичева

Источники

Начата отработка технологий создания элементов для ЦКП "СКИФ"
Infopro54.ru, 28/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ приняла участие в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Новосибирский государственный технический университет (nstu.ru), 28/11/2019
Начата отработка технологий создания элементов для ЦКП СКИФ
Наука в Сибири (sbras.info), 28/11/2019
Глава СО РАН прокомментировал задержку денег на строительство синхротрона
НИА Новосибирск (54rus.org), 28/11/2019
Отработка технологий создания элементов для ЦКП "СКИФ" начата
Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН (inp.nsk.su), 28/11/2019
Ученые РФ начали отработку технологии для создания элементов синхротрона в Новосибирске
Национальные проекты: будущее России (futurerussia.gov.ru), 28/11/2019
В Новосибирске начались работы над созданием "СКИФ"
SM News (sm-news.ru), 28/11/2019
В Новосибирске начались работы над созданием "СКИФ"
Новости@Rambler.ru, 28/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ приняла участие в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Informio.ru, 28/11/2019
В Новосибирске начались работы над созданием "СКИФ"
Novosibirsk.4geo.ru, 28/11/2019
Новосибирские физики определили параметры элементов электронной пушки для синхротрона "СКИФ"
Новосибирские новости (nscn.ru), 28/11/2019
В Новосибирске начались работы над созданием "СКИФ"
Uprava.org, 28/11/2019
Ученые РФ начали отработку технологии для создания элементов синхротрона в Новосибирске
Seldon.News (news.myseldon.com), 28/11/2019
В ИЯФ СО РАН начата отработка технологий создания элементов для ЦКП "СКИФ"
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 28/11/2019
Отработка технологий создания элементов для ЦКП "СКИФ" начата
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 29/11/2019
Инжектор для "СКИФа"
Академгородок (academcity.org), 29/11/2019
Отработка технологий создания элементов для ЦКП "СКИФ" начата
SMIonline (so-l.ru), 29/11/2019
Инжектор для "СКИФа"
Seldon.News (news.myseldon.com), 29/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Компрессоры: производство и поставки (transport-trust.ru), 29/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Elec.ru, 29/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Myprom.ru, 29/11/2019
Пульс дня Новосибирска
Честное слово (chslovo.com), 29/11/2019
Новосибирские ученые-физики начали отработку технологий для центра "СКИФ"
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 29/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Торговое оборудование: производство (novinki-tiande.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
GSM-сигнализация (adventus-tour.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Крепежи и метизы: производство и поставки (muzhzdrav.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Лабоборудование (playoflight.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Торговое оборудование. Производство (akubookapa.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Спецодежда: производство и поставки (lubyanka007.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
GSM-сигнализация: производство и поставки (tortoy.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Производство лабораторного оборудования (salon-cherish.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
СПЕЦТЕХНИКА: производство и поставки (dragon-chelny.ru), 30/11/2019
Студентка НГТУ НЭТИ поучаствовала в измерении параметров инжектора для ЦКП "СКИФ" в рамках нацпроекта "Наука"
Геосинтетика: производство и поставки (odin-agent.ru), 30/11/2019

Похожие новости

  • 20/06/2016

    В Институте ядерной физики СО РАН состоится 30-е международное совещание по физике токамаков

    С 21 по 25 июня в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) пройдет 30-е международное совещание по физике токамаков (The International Tokamak Physics Activity, ITPA). Мероприятия этой серии проводятся коллаборацией ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) дважды в год – во Франции, где сооружается установка, и в одной из стран-участниц проекта.
    3142
  • 29/10/2019

    Новосибирский ученый – автор новаторских работ в области лазеров на свободных электронах

    Американское физическое общество (APS) избрало своим почетным членом заведующего лабораторией Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН, члена-корреспондента РАН Николая Винокурова — за новаторскую теоретическую и экспериментальную работу в области лазеров на свободных электронах.
    298
  • 28/02/2019

    СКИФ обретает очертания

    В Новосибирске полным ходом идет проектирование уникального синхротрона четвертого поколения, который должны построить в рамках реализации проекта «Академгородок 2.0» к 2024 году. Ученые разработали эскиз первых шести пользовательских станций СКИФаНапомним, центр коллективного пользования СКИФ будет включать в себя, помимо собственно источника фотонов, пользовательское оборудование экспериментальных станций и лабораторного комплекса.
    580
  • 06/02/2019

    Готов эскизный проект первых шести станций ЦКП СКИФ

    ​Команда проектного офиса центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» и сотрудники Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН объявили о готовности эскизного проект первых шести экспериментальных станций.
    1167
  • 28/04/2018

    Внутренний огонь физика Будкера: 100 лет со дня рождения основателя Института ядерной физики СО РАН

    ​​1 мая исполняется 100 лет со дня рождения основателя Института ядерной физики Сибирского отделения РАН Андрея Будкера. Андрей Будкер - крупный теоретик, "релятивистский инженер", пионер коллайдеров на встречных пучках заряженных частиц.
    1709
  • 30/04/2019

    Яков Ракшун: создание синхротрона «СКИФ» идет опережающими темпами

    ​Задание на проектирование синхротрона «СКИФ» прошело рассмотрение в Минобрнауки РФ, документация направлена в Минэкономразвития РФ на согласование, исполнение проекта идет опережающими темпами. Об этом 30 апреля на выездном совещании правительства Новосибирской области в новосибирском Академгородке сообщил руководитель проектного офиса ЦКП «СКИФ» Яков Ракшун.
    1069
  • 12/11/2015

    Странное очарование кварков

    ​В рамках проекта "Инновации: достижения и проблемы" газета "Честное слово" продолжает цикл публикаций о проблемах развития инновационных проектов. Сегодня мы расскажем о новых инновационных разработках Института ядерной физики СО РАН.
    2334
  • 14/08/2019

    В ИЯФ СО РАН состоялся запуск экспериментальной станции для подготовки специалистов по синхротронному излучению

    ​В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) начала работу экспериментальная станция для учебных и технологических работ с синхротронным излучением (СИ) на накопителе ВЭПП-4. Основное назначение новой установки — подготовка научного и инженерно-технического персонала для работ с СИ в интересах научных организаций, вузов и промышленности.
    545
  • 29/03/2019

    Электрон-позитронный накопитель в Новосибирске заменят установкой «СКИФ»

    Электрон-позитронный накопитель ВЭПП-3 перестанет работать на синхротронное излучение в новосибирском Институте ядерной физики Сибирского отделения РАН после появления центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (НКС ЦКП "СКИФ").
    726
  • 10/10/2017

    Молодежная конференция «Оптические и информационные технологии» прошла в новосибирском Академгородке

    ​​​Традиционная молодёжная конкурс-конференция «Оптические и информационные технологии» прошла с 25 по 27 сентября 2017 года в новосибирском Академгородке. Её организовали совместно Институт автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН и Новосибирский государственный университет (НГУ) (при финансовой поддержке Российского научного фонда).
    1804